領(lǐng)學(xué)術(shù)科研之先，創(chuàng)食品科技之新
—— 中國(guó)食品雜志社
通過(guò)定點(diǎn)隨機(jī)突變技術(shù)，提高天冬氨酸代謝途徑中首個(gè)關(guān)鍵限速酶天冬氨酸激酶（aspartate kinase，AK）的催化活力，減弱或解除代謝產(chǎn)物對(duì)其協(xié)同反饋抑制，并通過(guò)Discovery Studio等軟件對(duì)其空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，借助分子動(dòng)力學(xué)模擬對(duì)其機(jī)制進(jìn)行分析。首先選擇ATP附近關(guān)鍵殘基位點(diǎn)，在前期T379N/A380C/G171I突變株的基礎(chǔ)上進(jìn)行突變株構(gòu)建，然后通過(guò)高通量篩選，獲得酶活力顯著提高的突變株T379N/A380C/G171I/S227D。動(dòng)力學(xué)分析顯示，Vmax值增至242.05 U/（mg·min），較T379N/A380C/G171I突變株（187.88 U/（mg·min））提高到1.28 倍，較野生型（wild type，WT）AK（3.01 U/（mg·min））提高到80.41 倍；Km值減小為1.35 mmol/L，底物親和力增大。最后通過(guò)Discovery Studio軟件和分子動(dòng)力學(xué)模擬分析發(fā)現(xiàn)，突變后體系狀態(tài)穩(wěn)定，與ATP的氫鍵占有率增加，與底物的結(jié)合穩(wěn)定性增強(qiáng)，有利于催化反應(yīng)進(jìn)行。酶學(xué)性質(zhì)研究表明：該突變株T379N/A380C/G171I/S227D的最適反應(yīng)溫度增至30 ℃，較WT和T379N/A380C/G171I分別提高5 ℃和2 ℃；最適pH值為8.5，較T379N/A380C/G171I（pH 9.0）減小0.5；半衰期為3.9 h，較T379N/A380C/G171I延長(zhǎng)0.8 h；且在不同濃度抑制劑Lys、Thr和Met以及Lys＋Thr、Lys＋Met、Thr＋Met和Lys＋Thr＋Met不同組合存在情況下，該突變株表現(xiàn)出明顯的激活作用，抑制效果減弱顯著，激活作用最高143.35%。
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